package 每日一题;

import java.util.*;

/**
 * @description:
 * @author: 小白白
 * @create: 2021-10-13
 **/

public class No380_O1时间插入删除和获取随机元素 {

    /**
     * 实现RandomizedSet 类：
     *
     * RandomizedSet() 初始化 RandomizedSet 对象
     * bool insert(int val) 当元素 val 不存在时，向集合中插入该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
     * bool remove(int val) 当元素 val 存在时，从集合中移除该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
     * int getRandom() 随机返回现有集合中的一项（测试用例保证调用此方法时集合中至少存在一个元素）。每个元素应该有 相同的概率 被返回。
     * 你必须实现类的所有函数，并满足每个函数的 平均 时间复杂度为 O(1) 。
     *
     * 示例：
     * 输入
     * ["RandomizedSet", "insert", "remove", "insert", "getRandom", "remove", "insert", "getRandom"]
     * [[], [1], [2], [2], [], [1], [2], []]
     * 输出
     * [null, true, false, true, 2, true, false, 2]
     *
     * 解释
     * RandomizedSet randomizedSet = new RandomizedSet();
     * randomizedSet.insert(1); // 向集合中插入 1 。返回 true 表示 1 被成功地插入。
     * randomizedSet.remove(2); // 返回 false ，表示集合中不存在 2 。
     * randomizedSet.insert(2); // 向集合中插入 2 。返回 true 。集合现在包含 [1,2] 。
     * randomizedSet.getRandom(); // getRandom 应随机返回 1 或 2 。
     * randomizedSet.remove(1); // 从集合中移除 1 ，返回 true 。集合现在包含 [2] 。
     * randomizedSet.insert(2); // 2 已在集合中，所以返回 false 。
     * randomizedSet.getRandom(); // 由于 2 是集合中唯一的数字，getRandom 总是返回 2 。
     *  
     * 提示：
     * -231 <= val <= 231 - 1
     * 最多调用 insert、remove 和 getRandom 函数 2 * 105 次
     * 在调用 getRandom 方法时，数据结构中 至少存在一个 元素。
     */

    static class RandomizedSet {

        /**
         * 使用List+Map即可, O(1)存 O(1)取
         */
        private Random random = new Random();
        private ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        private Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();

        public RandomizedSet() {
        }

        public boolean insert(int val) {
            if (map.containsKey(val)) {
                return false;
            }
            list.add(val);
            map.put(val, list.size() - 1);
            return true;
        }

        public boolean remove(int val) {
            if (!map.containsKey(val)) {
                return false;
            }
            Integer index = map.get(val);
            Integer lastNum = list.get(list.size() - 1);
            map.put(lastNum, index);
            map.remove(val);
            list.set(index, lastNum);
            // 移除下标最后一位不会造成数组的copy
            list.remove(list.size() - 1);
            return true;
        }

        public int getRandom() {
            return list.get(random.nextInt(list.size()));
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        RandomizedSet n = new RandomizedSet();
        n.remove(0);
        n.remove(0);
        n.insert(0);
        n.getRandom();
        n.remove(0);
        System.out.println(n.insert(0));
    }

}
